如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l＝0.20m，電阻R＝1W，有一質量爲m＝1kg的金屬棒...

問題詳情：

如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l＝0.20 m，電阻R＝1 W，有一質量爲m＝1kg的金屬棒MN平放在軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的電阻可忽略不計，整個裝置處於垂直軌道平面向下的勻強磁場中，磁感應強度B=5T，現用拉力F平行軌道方向拉金屬棒，使棒做初速爲零的勻加速直線運動，加速度a＝1m/s2，試求：

（1）第2s末安培力FA的大小；

（2）在虛線方框內畫出拉力F隨時間t變化的圖線(要標出座標值)；

（3）當拉力F＝4N時，電路消耗的電功率；

（4）若拉力F的最大值爲5N，流過電阻R的最大電流爲多大？

【回答】

解答：（1）   ，

（3分）

（2），代入數據得到

          （2分）

        由此方程畫出圖線   （2分）

       （若直接準確畫出圖線給4分）

（3） 當F=4N時，由圖線求得t =3s

     此時速度v/ = at =3m/s，相應的安培力爲F/安=3N，安培力的功率即爲電路消耗的功率：

P = F/安v/=3×3w =9w    （3分）

 (4) 若拉力最大爲5N，則當F安 = F時，加速度爲零，此時速度最大，電路中感應電流最大，F安m = BImL，代入數據求得最大電流爲Im =5A （4分）

知識點：專題八 電磁感應

題型：綜合題